Rohkeasti robotiikkaan Lego Mindstorms EV3:lla Tehtäväkortteja tuntityöskentelyyn

Transkriptio

1 Rohkeasti robotiikkaan Lego Mindstorms EV3:lla Tehtäväkortteja tuntityöskentelyyn <a rel="license" href=" alt="creative Commons -lisenssi" style="border-width:0" src=" /></a><br /><span xmlns:dct=" property="dct:title">ev3-tehtäväkortteja</span>, jonka tekijä on <span xmlns:cc=" property="cc:attributionname">pekka Kiiskinen</span>, on lisensoitu <a rel="license" href=" Commons Nimeä- EiKaupallinen-JaaSamoin 4.0 Kansainvälinen -lisenssillä</a>.

2 RR BOTTI TARKAT RAKENTELUOHJEET LÖYTYVÄT: ULTRAÄÄNISENSORIN KIINNITYS VÄRISENSORIN KIINNITYS ULTRAÄÄNISENSORIN JA VÄRISENSORIN KIINNITYS YHDESSSÄ GYRO-SENSORIN KIINNITYS

3 Tehtäväkortti 1 Aja eteenpäin Ohjelmoi RR-robotti alla olevan kuvan mukaan, jolloin se ajaa eteenpäin lähtöviivalta ja pysähtyy juuri ennen maaliviivaa. Merkitse lattiaan tavoittelemasi lähtö- ja maaliviiva teipillä (väli esim. 1 m). Määritä ensin moottorin pyöriminen ajalle (=on for seconds), muut arvot ovat jo valmiina (0 = eteenpäin), teho (50). Säädä sen jälkeen aika-arvoa haluamasi suuruiseksi ja lataa ohjelma ja testaa, miten robotti suorittaa tehtävän. Jos robotti ei pysähdy oikeaan kohtaan, vaihda aika-arvoa ja lataa ohjelma uudelleen niin kauan, että robotti pysähtyy oikein. Teho Eteen päin Aika Täältä voit valita, millä ehdolla määrität moottorin pyörimistä: - Off = pois päältä - On = päällä koko ajan - On for seconds = päällä määrittämäsi sekuntimäärän - On for degrees = moottorin akseli pyörii haluamasi määrän asteita - On for rotations = Akseli pyörii haluamasi määrän kierroksia

4 Tehtäväkortti 2 käänny 90 (oikealle tai vasemmalle) Ohjelmoi RR-robotti alla olevan kuvan mukaan, jolloin se kääntyy 90 astetta (90 ). Käytä Move Tank ohjelmapalaa. Määritä moottorin pyöriminen ajalle (=On for seconds) ja vaihda sitten toisen moottorin teho miinus merkkiseksi, jolloin moottorit pyörivät eri suuntiin (toinen teholla -50 ja toinen 50). Säädä sen jälkeen aika-arvoa niin, että robotti kääntyy tasan 90. Lataa ohjelma ja kokeile. ALOITUS 0 90 Oikealle 180 Vasemmalle LOPETUS 90 LOPETUS 180

5 Tehtäväkortti 3 Kierrä este Laita lattiaan maalarinteipillä lähtöviiva ja sopivan matkan (n. 1 m) päähän siitä jokin este, roskis, liimapuikko tms. Tehtävänä on laatia ohjelma, jonka avulla RR-robotti lähtee viivan takaa, kiertää esteen ja palaa sen jälkeen lähtöviivan taakse. Ohjelmoi RR-robotti alla olevan kuvan mukaan, jolloin se ajaa eteenpäin lähtöviivalta ja kun se on ohittanut kierrettävän esteen, robotti kääntyy vasemmalle tai oikealle 90, ajaa eteenpäin sen verran, että pääsee esteen toiselle puolelle ja kääntyy uudelleen samaan suuntaan kuin edellä ja sen jälkeen robotti palaa lähtöviivan taakse ja pysähtyy. Eteenpäin ajo käyttäen move stearing ohjelmapalaa ja käännökset move tank ohjelmapalaa. Määritä ensin moottorin pyöriminen ajalle (=on for seconds), teho voi olla kaikissa sama (50) muista laittaa käännöksessä toisen moottorin teho -50. Säädä sen jälkeen aika-arvoa haluamasi suuruiseksi ja lataa ohjelma ja testaa, miten robotti suorittaa tehtävän. Jos robotti ei suorita oikeaan jotain kohtaa, vaihda aika-arvoa ja lataa ohjelma uudelleen niin kauan, että robotti suoriutuu tehtävästä. moottorit pyörivät tietyn ajan / eteenpäin / 50 - teholla 1. moottorit kääntävät robottia tietyn ajan 2. moottorit pyörivät tietyn ajan / eteenpäin / 50 - teholla 3. moottorit kääntävät robottia tietyn ajan 4. moottorit pyörivät tietyn ajan / eteenpäin / 50 - teholla Mitkä ohjelmapalat ovat samanlaisia tässä tehtävässä? Lisätehtävän voit laittaa robotin antamaan äänitehosteita onnistuneen tehtävästä. Voit myös kokeilla kiertää neliönmuotoista estettä - Mitkä ohjelmapalat ovat silloin samanlaisia?

6 Tehtäväkortti 4 - Törmäilijä robotti Otetaan käyttöön kosketussensori, jonka avulla robotti hankkii tietoa ympäristöstä ja toimii sitten saamansa tiedon mukaan. Kiinnitä kosketussensori robotin eteen (kuva) ja kytke siihen johto, jonka toinen pää on kiinni portti 1:ssä Tehtävänä on laatia ohjelma, niin että kosketussensorin avulla RR-robotti törmättyään esteeseen pysähtyy, peruuttaa pois esteen luota, valitsee uuden suunnan ja jatkaa kohti uusia seikkailuja Samalla opitaan myös TOISTO -rakenteen käyttö: Silmukan idea on, että ohjelma toistaa annettua käskyä Silmukan kesto voidaan määrittää esim.: Toistaa ikuisesti = Tietty määrä toistoja Toistaa kunnes jokin muu annettu ehto täyttyy Tee alla olevan kuvan mukainen ohjelma, jossa on kaksi sisäkkäistä TOISTOA. Sisemmän TOISTON sisällä oleva ohjelmapala pyörittää moottoreita niin, että robottia ajaa eteenpäin niin kauan kunnes RR-robotti törmää esteeseen. Tämän jälkeen ohjelma tulee ulos sisemmästä TOISTOSTA ja RR-robotti peruuttaa ja kääntyy samalla tietyn ajan. Sen jälkeen ohjelma jatkuu taas alusta RR -robotti ajaa eteenpäin kunnes TOISTOSTA poistuminen = kosketussensoria painetaan peruuttaa ja kääntyy toistaa jatkuvasti HUOM! Jos haluat saada törmäilijän toimimaan paremmin, kannattaa rakentaa kosketussensoriin kiinni leveämpi puskuri.

7 Tehtäväkortti 5 Esteiden väistelijä robotti Otetaan käyttöön ultraäänisensori, jonka avulla robotti hankkii tietoa ympäristöstä ja toimii sitten saamansa tiedon mukaan. Kiinnitä ultraäänisensori robotin eteen (kuva) ja kytke siihen johto, jonka toinen pää on kiinni portti 4:ssa Ultraäänisensori lähettää korkeataajuista ääntä ja vastaanottaa äänen heijastuksen. Heijastuneen äänen paluuseen kuluneen ajan perusteella ohjelma pystyy laskemaan edessä olevan kohteen etäisyyden. UÄ sensori toimii kuten esim. lepakko. Tehtävänä on laatia ohjelma, niin että ultraäänisensorin avulla RR-robotti lähestyessään estettä pysähtyy (törmäämättä siihen), peruuttaa pois esteen luota, valitsee uuden suunnan ja jatkaa kohti uusia seikkailuja Tässä ohjelmassa TOISTON lopetusehto on ultraäänellä tunnistettu etäisyys, jota voit säätää senttimetreinä. TOISTON lopetusehto = esteeseen matkaa alla 30 cm cm Tee yllä olevan kuvan mukainen ohjelma, jossa on kaksi sisäkkäistä TOISTOA. Sisemmän TOISTON sisällä oleva ohjelmapala pyörittää moottoreita niin, että robottia ajaa eteenpäin niin kauan kunnes RR-robotti on lähellä törmätä esteeseen (esim. matka < 30 cm). Tämän jälkeen ohjelma tulee ulos sisemmästä TOISTOSTA ja RR-robotti peruuttaa ja kääntyy samalla tietyn ajan. Sen jälkeen ohjelma jatkuu taas alusta RR -robotti ajaa eteenpäin kunnes Kokeile toimiiko robotti myös pimeässä?

8 Valosensorin arvojen mittaaminen Valosensori pystyy mittaamaan: Ympäröivän valon määrää (%) Laitteesta lähetetyn valon heijasteen määrää (%) Kiinnitä värisensori robotin eteen (kuva) ja kytke siihen johto, jonka toinen pää on kiinni portti 3:ssa. Tutkitaan seuraavaksi robotin näytön avulla värisensorin antamia valoarvoja liikkumalla robotin painikkeilla näytön eri kohtiin. 1. Valitse välilehti, jonka kautta pääset tarkastelemaan eri porttien kautta sisään tulevaa tietoa. 2. Liiku nuolinäppäimillä portille 3, johon olet kiinnittänyt valosensorin. Painettuasi tumman harmaata painiketta (keskellä), näytöllä näkyy sensorin lähettämän valon heijasteen prosenttiarvo. Liikuta sensoria erilaisten pintojen päällä ja seuraa valoheijasteen arvon muutoksia. Pohdi, kuinka voisit hyödyntää ominaisuutta.

9 Tehtäväkortti 6 Sumorobotti Tehtävänä rakentaa ja ohjelmoida robotti, joka pysyy mustalla alustalla, jonka reuna maalattu valkoiseksi. Lisäksi robotin on pyrittävä työntämään vastustaja pois alustalta. Kiinnitä nyt valosensori robotin etuosaan, mielellään keskelle ja n. 1 2 cm etäisyydelle alustasta niin, että se on kohtisuoraan alaspäin ja kytke siihen johto, jonka toinen pää on oletusportissa 3. Mittaa sen jälkeen valoarvoja sumoalustan mustalta ja valkoiselta pinnalta. Kirjaa tulokset. Tässä ohjelmassa otetaan käyttöön EHTO ohjelmapala, josta valitaan ehdoksi värisensorin arvojen lukeminen: ( Colour Sensor => Compare => Reflected Light Intensity ) heijastunutta valoa Säädetään EHTO ohjelmapala reagoimaan sillä valoarvolla, jonka saat mitattuasi valosensorin arvot valkoisen ja mustan alueen rajalla. Jos valoarvo on suurempi kuin juuri em. kohdassa mitattu arvo, robotin tulisi peruuttaa ja kääntyä. Lisää EHTO ohjelmapalan sisään peruutus ja käännös ja säädä ne toimimaan esim. tietyn ajan. Katso malliohjelma. Kun valosensori aistii heijastunutta valoa, joka on suurempaa kuin arvo 50, niin ylimmällä rivillä oleva toiminto toteutuu. Täydennä ohjelma vielä niin, että robotti ajaa jatkuvasti eteenpäin niin kauan kunnes EHTO ohjelmapalan sisältämä ehto toteutuu. Laita koko ohjelma vielä TOISTON sisään, jotta liike jatkuisi.